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用語集 › 無線工学 › 変調

変調とは（搬送波・信号波） へんちょう

4アマ 3アマ 三陸特 二陸特 一陸技

音声などの信号波を電波に乗せるため、高周波の搬送波の振幅・周波数・位相のどれかを信号波に応じて変化させること。変える量で AM・FM・PM に分かれ、受信側で元に戻す操作が復調（検波）です。

試験ではここ

「AM は搬送波の振幅、FM は周波数を変化させる」の穴埋めと、「音声で変調された搬送波はどうなっているか」（AM＝振幅が変化、FM＝周波数が変化、電信 A1A＝断続）が毎期出る。電波の型式の 1 文字目（A・F・J・G）とセットで覚える。混変調・過変調・平衡変調など「〜変調」の区別も問われる。

音声のような低い周波数はそのままでは電波として遠くへ飛びません。そこで高い周波数の搬送波を用意し、その「振幅」「周波数」「位相」のどれかを音声の形に合わせて揺らします。これが変調で、搬送波は荷物を運ぶトラック、信号波は荷物です。

信号波と搬送波の波形の下に、AM 波・FM 波・PM 波の波形を並べた図
何を変えるかで 3 方式。AM は振幅、FM は周波数、PM は位相を信号波に合わせて変える
搬送波の式と、変調で動かす 3 つの量
v = A \sin\left(2\pi f t + \phi\right)

A：振幅（AM で変える）、f：周波数（FM で変える）、φ：位相（PM で変える）。信号波に合わせてどれか 1 つを動かす

3 つの変調方式と電波の型式

送信機と受信機のブロック図。発振器が搬送波を作り、変調器で信号波を乗せ、受信機の検波器で元の信号波に戻す
変調と復調の流れ。送信側で搬送波に乗せ、受信側の検波で信号波を取り出す

電波の型式とつなげて覚える

変調方式は法規の電波の型式の 1 文字目です。A は振幅変調の両側波帯、J は抑圧搬送波の単側波帯、F は周波数変調、G は位相変調を表します。工学で「FM の音声」と出たら法規では F3E と答える、という対応です。

A3E・J3E・F3E・G3E の 3 文字を分解し、変調方式との対応を示した表
変調方式と電波の型式の対応。1 文字目が変調の型式、2 文字目が信号の性質、3 文字目が伝送情報の型式

典型問題の解き方（変調された搬送波はどうなるか）

令和3年6月期 3陸特 問19：AM 送信機で音声で変調された搬送波は

  1. 方式を確認 AM は振幅変調なので、音声で変わるのは搬送波の振幅です
  2. 肢を消す 「周波数が変化」は FM、「断続」はモールス電信の A1A、「どちらも変化しない」は無変調です
  3. 答え 「振幅が変化している」。FM 送信機で同じ問いなら「周波数が変化している」です
ひっかけ

名前に「変調」が付いても方式ではないものがあります。混変調は受信機の非直線性で妨害波の変調が希望波に乗る現象、過変調は AM で変調度が 100% を超えてひずむこと、平衡変調は SSB で搬送波を抑圧する方式です。AM と FM の「振幅」「周波数」を入れ替えた肢に注意してください。

先生の挿絵。波形のパネルの前で AM と FM の違いを説明する学生
変調は搬送波の振幅・周波数・位相のどれかを信号波で変えること

この用語を押さえる問題

二陸特 ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.3 問19

次の記述において［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 AM 変調は、信号波に応じて搬送波の［Ａ］を変化させる。また、FM 変調は、信号波に応じて搬送波の［Ｂ］を変化させる。

正答: Ａ：振幅　Ｂ：周波数

AM（Amplitude Modulation）は搬送波の振幅を、FM（Frequency Modulation）は搬送波の周波数を信号波に応じて変化させる方式です。

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三陸特 ・ 日本無線協会 令和3年6月期 無線工学 問19

AM（A3E）送信機において、音声信号で変調された搬送波はどのようになっているか。

正答: 振幅が変化している。

正しい記述です。AM（振幅変調、A3E）は音声信号の大きさに応じて搬送波の振幅を変化させる方式です。周波数は一定のまま、振幅の包絡線が音声波形の形になります。

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三陸特 ・ 日本無線協会 令和3年2月期 無線工学 問19

FM 送信機において、音声信号で変調された搬送波はどのようになっているか。

正答: 周波数が変化している。

FM（周波数変調）は、音声信号の振幅に応じて搬送波の周波数を変化させる方式です。搬送波の振幅は一定のまま周波数だけが変化します。

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3アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.2 問25

AM ラジオ受信機に、希望波と異なる周波数の強力な妨害波が加わると、希望波が妨害波の変調信号によって変調され、BCI を起こすことがある。この現象を何変調と呼んでいるか。

正答: 混変調

強力な妨害波によって受信機の増幅回路が非直線動作となり、希望波が妨害波の変調成分で変調されてしまう現象を混変調という。

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問われた問題 40

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